Corona sei Dank

Ozon in der Troposphäre nimmt ab

Das für den Menschen schädliche Ozon in der bodennahen Schicht ist als Folge der ersten Corona-Lockdowns auf der Nordhalbkugel im Frühjahr und Sommer des vergangenen Jahres zurückgegangen. Das hat eine Studie ergeben, an der auch Wissenschaftler aus dem Institut für Umweltphysik der Universität Bremen mitgewirkt haben. Unter der Federführung des Deutschen Wetterdienstes (DWD) wurden dazu die Daten von 45 Messstationen weltweit ausgewertet.

Auch hier forschen Bremer Umweltphysiker: Die NDACC (Network for Detection of Atmospheric Composition Change)-Station in Ny-Aalesund/Spitzbergen. Auf dem Dach ist das FTIR-Spektrometer aufgebaut. © Institut für Umweltphysik

Zwei dieser Messstationen stehen in Bremen sowie auf der zu Norwegen gehörenden Inselgruppe Spitzbergen im Nordatlantik. Die Station in der Hansestadt wird vom Institut für Umweltphysik (IUP) der Universität Bremen betrieben, die auf Spitzbergen vom IUP sowie vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) Bremerhaven und dem französischen Polarinstitut IPEV. Seit 1992 liefert die Station auf Spitzbergen wertvolle Angaben unter anderem darüber, wie sich die Ozonschicht in der Troposphäre verändert - und was der Grund dafür ist. "Dabei kommen verschiedene Methoden zum Einsatz. Unser Beitrag sind Messungen mit dem Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer (FTIR)", erläutert Professor Justus Notholt, der gemeinsam mit Dr. Matthias Palm an der aktuellen Studie mitgearbeitet hat.

Bei diesen Messungen wird die Sonne als Lichtquelle genommen. "Das Ozon in der Atmosphäre absorbiert einen Teil der Sonnenstrahlung. Am Boden messen wir die reduzierte Sonnenstrahlung im infraroten Spektralbereich. Weil wir aber wissen, wieviel Sonnenstrahlung am Oberrand der Atmosphäre vorhanden war, können wir aus der Differenz die Ozonkonzentration ableiten", so Notholt.

Rückgang beim Verkehr zeigt Auswirkungen

Das Resultat der neuen Studie, die international von unabhängigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern begutachtet wurde: Das schädliche Ozon hat durch Corona-Lockdowns im Frühjahr und Sommer 2021 auf der Nordhalbkugel um durchschnittlich sieben Prozent abgenommen. "Grund dafür ist die damit verbundene Abnahme des Verkehrs", so Matthias Palm. Denn der ist eine Hauptquelle von Stickoxid in der Atmosphäre - und Stickoxid beeinflusst die Ozonkonzentration. Durch den coronabedingten Lockdown hat die Pandemie dafür gesorgt, dass weltweit deutlich weniger Verkehr unterwegs ist. Im Mittel gingen 2020 die weltweiten Emissionen durch Landverkehr um rund 14 Prozent, beim Flugverkehr sogar um 40 Prozent zurück.

"Das führt aber auch zu der widersprüchlich anmutenden Situation, dass infolge der Lockdowns weltweit in Ballungsgebieten mit stark verschmutzter Luft eine Zunahme bodennaher Ozonwerte registriert wurde", sagt Justus Notholt. Der Grund: In sehr stark verschmutzter Luft, nahe an den Emissionsquellen, zerstört das durch den Verkehr gebildete Stickoxid Ozon: "Weniger Verkehr heißt also auch weniger Ozon-Abbau." Anders herum ist es in relativ sauberer Luft wie in der freien Troposphäre: Dort führt weniger Stickoxid auch zu weniger Ozon, so wie jetzt auf der Nordhalbkugel beobachtet. Mit den Lockdowns wurde weniger Stickoxid in die Atmosphäre emittiert und deswegen in der freien Troposphäre weniger Ozon produziert.

Internationale Abstimmung könnte Luftqualität verbessern

Die Wissenschaftler konstatieren einen bemerkenswert großen und großräumigen Rückgang. Der ungeplante "Corona-Großversuch" zeige deutlich, wie komplex die Atmosphäre auf Emissionsminderungen reagieren kann. Er zeige aber auch, was mit international abgestimmten Maßnahmen für die weltweite Luftqualität erreichen werden könnte.

Die Studie wurde in den Geophysical Research Letters in englischer Sprache veröffentlicht und kann heruntergeladen werden.

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Umwelt | Klima, 17.02.2021